全国历年高考卷物理试题及答案精编清晰.docx
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全国历年高考卷物理试题及答案精编清晰
2007年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试
物理部分试题答案
(湖北湖南福建安徽江西)
二、选择题(本题共8小题,在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
14、据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍,一个在地球表面重量为600N的人在这个行星表面的重量将变为960N,由此可推知该行星的半径与地球半径之比约为
A.0.5B.2.C.3.2D.4
解析:
由题意可以得到g′=1.6g;由公式GM=gR2可以得到
解得R’=2R。
答案B。
15、一列简谐横波沿x轴负方向传播,波速v=4m/s,已知坐标原点(x=0)处质点的振动图象如图a所示,在下列4幅图中能够正确表示t=0.15s时波形的图是
解析:
由振动图像可知原点处的质点在t=0.15s时刻位于y正半轴且向下运动,在AB图中波形图与纵轴交点表示原点处的质点位移为正值,则AB可能正确;由于波沿x轴负方向传播,只有A选项中振动方向与波传播方向是符合的。
答案A。
16、如图所示,质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸之间无摩擦,a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,b态是气缸从容器中移出后,在室温(27℃)中达到的平衡状态,气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变。
若忽略气体分子之间的势能,下列说法中正确的是
A.与b态相比,a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多
B.与a态相比,b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大
C.在相同时间内,a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等
D.从a态到b态,气体的内能增加,外界对气体做功,气体向外界释放了热量
解析:
由于两种状态下压强相等,所以在单位时间单位面积里气体分子对活塞的总冲量肯定相等,C正确,B错误;由于b状态的温度比a状态的温度要高,所以分子的平均动量大,因为总冲量保持不变,所以b状态单位时间内撞击活塞的分子数肯定比a状态要少,A正确;从a态到b态,温度升高,气体的内能增加,体积增大,气体对外界做功,同时气体从外界吸收了热量,D错误。
答案AC。
17、从桌面上有一倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示,有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。
已知玻璃的折射率为1.5,则光束在桌面上形成的光斑半径为
A.rB.1.5r
C.2rD.2.5r
解析:
如图所示,两边缘光线分别射到A、B时,入射角大于临界角,发生全反射,而后由几何关系得到第二次到达界面的时候分别垂直界面射出。
O点为AB与圆锥顶点所形成三角形的重心,竖直虚线为三角形的高,则由几何关系得到:
,解得光斑半径为光束半径的2倍是2r。
答案C。
18、如图所示,在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为m的物体,它受到沿斜面方向的力F的作用。
力F可按图(a)、(b)、(c)、(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是F与mg的比值,力沿斜面向上为正)。
已知此物体在t=0时速度为零,若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3s末的速率,则这四个速率中最大的是
A.v1B.v2C.v3D.v4
解析:
向上为正方向,则F为负时合外力为
F为正时合外力为
F为0时合外力为
由动量定理分别得到对于A图:
对于B图:
对于C图:
对于D图:
综合四个选项得到v3最大。
答案C。
19、用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子,观测到了一定数目的光谱线。
调高电子的能量再次进行观测,发现光谱线的数目原来增加了5条。
用△n表示两次观测中最高激发态的量子数n之差,E表示调高后电子的能量。
根据氢原子的能级图可以判断,△n和E的可能值为
A.△n=1,13.22eV<E<13.32eV
B.△n=2,13.22eV<E<13.32eV
C.△n=1,12.75eV<E<13.06eV
D.△n=2,12.72eV<E<13.06eV
解析:
存在两种可能,第一种n=2到n=4(多出来的谱线跃迁分别为4—3、4—2、4—1、3—2、3—1),由于是电子轰击,所以电子的能量必须满足13.6-0.85 答案AD。 20、a、b、c、d是匀强电场中的四个点,它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行。 已知a点的电势为20V,b点的电势为24V,d点的电势为4V,如图,由此可知c点的电势为 A.4VB.8V C.12VD.24V 解析: 电场中由b到d电势降低,所以c的电势比d的电势高。 运用一个结论: 在匀强电场中,任意一族平行线上等距离的两点的电势差相等,所以Uab=Ucd,所以c点电势为8V。 21、如图所示,LOO/L/为一折线,它所形成的两个角∠LOO/和∠OO/L/均为45°。 折线的右边有一匀强磁场,其方向垂直于纸面向里,一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO/的方向以速度v作匀速直线运动,在t=0的刻恰好位于图中所示位置。 以逆时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流-时间(I-t)关系的是(时间以l/v为单位) 解析: 由初始位置可得,切割的有效长度在逐渐变大,且为逆时针,所以BD中选一个,由于BD两项中第2秒是一样的,没有区别.在第3秒内,线框已经有部分出上面磁场,切割的有效长度在减少,且为顺时针方向,所以只有D选项是正确的. 22.(17分) 实验题: ⑴用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号。 把该信号接入示波器Y输入。 ①当屏幕上出现如图1所示的波形时,应调节___________钮。 如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围,应调节______________钮或____________钮,或这两个钮配合使用,以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。 ②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,应将________钮置于_____________位置,然后调节_________钮。 ⑵碰撞的恢复系数的定义为 ,其中v10和v20分别是碰撞前两物体的速度,v1和v2分别是碰撞后两物体的速度。 弹性碰撞的恢复系数e=1,非弹性碰撞的e<1。 某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2,(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量。 实验步骤如下: 安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重垂线所指的位置O。 第一步: 不放小球2,让小球1从斜槽上A点由静止滚下,并落在地面上。 重复多次,用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置。 第二步: 把小球2放在斜槽前端边缘处的C点,让小球1从A点由静止滚下,使它们碰撞。 重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。 第三步: 用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离,即线段OM、OP、ON的长度。 上述实验中, ①P点是_____________的平均位置, M点是_____________的平均位置, N点是_____________的平均位置, ②请写出本实验的原理 写出用测量量表示的恢复系数的表达式 ③三个落地点距O点的距离OM、OP、ON与实验所用的小球质量是否有关? ______________________________________________________________________ 解析: ⑴①竖直位移或↑↓;衰减或衰减调节;Y增益 ②扫描范围;1k档位;扫描微调 ⑵①P点是在实验的第一步中小球1落点的平均位置 M点是小球1与小球2碰撞后小球1落点的平均位置 N点是小球2落点的平均位置 ②小球从槽口C飞出后作平抛运动的时间相同,设为t,则有 OP=v10t OM=v1t ON=v2t 小球2碰撞前静止,v20=0 ③OP与小球的质量无关,OM和ON与小球的质量有关 23、(15分) 甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现: 甲经短距离加速后能保持9m/s的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的,为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记,在某次练习中,甲在接力区前S0=13.5m处作了标记,并以V=9m/s的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接棒,已知接力区的长度为L=20m。 求: ⑴此次练习中乙在接棒前的加速度a。 ⑵在完成交接棒时乙离接力区末端的距离。 解析: ⑴在甲发出口令后,甲乙达到共同速度所用时间为: 设在这段时间内甲、乙的位移分别为S1和S2,则: S1=S2+S0 联立以上四式解得: ⑵在这段时间内,乙在接力区的位移为: 完成交接棒时,乙与接力区末端的距离为: L-S2=6.5m 24、(18分) 如图所示,质量为m的由绝缘材料制成的球与质量为M=19m的金属球并排悬挂。 现将绝缘球拉至与竖直方向成θ=60°的位置自由释放,下摆后在最低点处与金属球发生弹性碰撞。 在平衡位置附近存在垂直于纸面的磁场。 已知由于磁场的阻尼作用,金属球将于再次碰撞前停在最低点处。 求经过几次碰撞后绝缘球偏离竖直方向的最大角度将小于45°。 解: 绝缘球自由释放后下摆到最低点处的过程中,机械能守恒,设悬线长L,则有 ① 绝缘球在最低点与金属球第一次发生弹性碰撞,系统的机械能和动量都守恒,有 ② ③ 由②③和M=19m连立解得 ④ ⑤ 绝缘球第一次碰撞后向右运动能够偏离竖直方向的最大角度为θ1,根据机械能守恒有 ⑥ 连立①④⑥可得 ⑦ 绝缘球在最低点与金属球以后每一次发生弹性碰撞,同理可知(1-cosθn)为等比数列,所以经过几次碰撞后绝缘球的最大偏转角度为θn,则 ⑧ 由⑧与θn<45°、θ=60°可化简得 < 由于 , ,因此经过3次碰撞后绝缘球θ将小于45°。 25、(22分) 两平面荧光屏互相垂直放置,在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为x轴和y轴,交点O为原点,如图所示,在y>0,0<x<a的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场,在y>0,x>a的区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,两区域内的磁感应强度大小均为B。 在O点有一处小孔,一束质量为m、带电量为q(q>0)的粒子沿x轴经小孔射入磁场,最后扎在竖直和水平荧光屏上,使荧光屏发亮。 入射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值。 已知速度最大的粒子在0<x<a的区域中运动的时间与在x>a的区域中运动的时间之比为2∶5,在磁场中运动的总时间为7T/12,其中T为该粒子在磁感应强度为B的匀强磁场中作圆周运动的周期。 试求两个荧光屏上亮线的范围(不计重力的影响)。 解: 粒子在匀强磁场中运动的半径为 速度小的粒子在0<x<a区域经过半圆周射到竖直屏上,如图1当半圆轨迹与x=a相切时射到竖直屏上的最远点,所以荧光屏上亮线的范围为从0到2a。 如图1半径为a的粒子在x>a区域的轨迹与x轴的切点,是粒子能够射到水平屏的最左端,切点坐标为(2a,0)。 速度最大的粒子的半径最大,在x轴上射到的位置是粒子能够射到水平屏的最右端。 由于 可解得 所以粒子在左右磁场中轨迹的圆心角分别是60°和150°,如图2所示。 且有 则水平屏照亮区域的最右端距O的距离是
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